Proces technologiczny – przykłady z przemysłu mleczarskiego. Jak wygląda nowoczesna produkcja krok po kroku?
Być może nie zastanawiałeś się nad tym, czym jest proces technologiczny – przykłady wielu firm produkcyjnych pokazują, że przemyślany proces technologiczny jest dla organizacji jak paliwo dla samochodu. Od jego precyzji, automatyzacji i dyscypliny zależy nie tylko jakość, ale przede wszystkim bezpieczeństwo wyrobu. W branży mleczarskiej, gdzie surowiec jest wrażliwy na zmiany temperatury i zanieczyszczenia, etapy procesu technologicznego są kontrolowane z mikrometryczną dokładnością.
Jeśli szukasz odpowiedzi na pytanie o kolejne etapy procesu technologicznego, ten artykuł jest dla Ciebie. Na przykładzie branży mleczarskiej wyjaśniamy w nim, jak surowe mleko, prosto od krowy, przechodzi transformację w produkt gotowy do spożycia.
Czym właściwie jest proces technologiczny?
W najprostszym ujęciu proces technologiczny to logiczny i ściśle określony ciąg operacji fizycznych, chemicznych i biologicznych, które mają na celu przekształcenie surowca w gotowy produkt o ściśle zdefiniowanych cechach (smak, konsystencja, trwałość, bezpieczeństwo).
W procesie technologicznym w przemyśle spożywczym, zwłaszcza mleczarskim, kluczowe jest kontrolowanie poszczególnych parametrów często nazywanych Krytycznymi Punktami Kontroli (CCP). Na dużą uwagę zasługuje tu:
- czas – decyduje o intensywności obróbki cieplnej (np. LTLT, HTST, ESL, UHT) i czasie fermentacji;
- temperatura – najważniejszy czynnik wpływający na aktywność mikroorganizmów i bezpieczeństwo produktu;
- pH/kwasowość – parametr kluczowy do określania momentu zakończenia fermentacji.
Dlatego nowoczesna produkcja, oparta na systemach jakości takich jak HACCP, jest niemożliwa bez zaawansowanej automatyki przemysłowej i cyfrowych systemów kontroli. Zapewniają one precyzyjną kontrolę nad Krytycznymi Punktami Kontroli (CCP), co przekłada się na powtarzalność, optymalizację zużycia zasobów i pełną identyfikowalność (śledzenie partii).
Proces technologiczny w przemyśle mleczarskim – fazy wstępne
1. Skup surowca i pierwsza kontrola surowca
Współczesny proces technologiczny w przemyśle zaczyna się nie na linii produkcyjnej, lecz na farmie.
Mleko po udoju jest natychmiast schładzane w specjalnych schładzalnikach do temperatury 2–6°C, co jest kluczowe dla minimalizacji wzrostu mikroflory psychrotrofowej i zachowania parametrów jakościowych.
Kierowca cysterny, często podzielonej na komory dla zachowania identyfikowalności i zapobiegania uszkodzeniom mechanicznym kuleczek tłuszczowych (mogących prowadzić do powstawania masła), ma obowiązek pobrać próbę każdej partii do analizy.
Pierwszym i najważniejszym testem, wykonywanym już przy przyjęciu, jest szybkie badanie na obecność antybiotyków. Pozytywny wynik, nawet w przypadku śladowej ilości antybiotyku, natychmiast dyskwalifikuje całą partię mleka i uniemożliwia jej przyjęcie do zakładu. Dopiero po pomyślnej weryfikacji mleko może trafić do schłodzonych zbiorników magazynowych.
2. Standaryzacja i konfekcja – podział surowca
Magazynowane mleko trafia do pierwszego etapu przetworzenia, który umożliwia produkcję niemal całego asortymentu mleczarni. Faza ta obejmuje dwa procesy: separację i standaryzację tłuszczu, polegającą na rozdziale mleka pełnego na frakcje o różnej zawartości tłuszczu.
Mleko jest podgrzewane (zwykle do temperatury ok. 45–55°C) i poddawane odwirowaniu w wirówkach talerzowych. W wyniku tego procesu następuje rozdzielenie go na dwa kluczowe strumienie:
- śmietanka, czyli koncentrat tłuszczu.
- mleko chude – baza o niemal zerowej zawartości tłuszczu.
Dzięki temu zakładowi udaje się precyzyjnie standaryzować (normalizować) produkty – od mleka 3,2%, przez 2%, po jogurty i sery.
Chcesz się przekonać, jak automatyzacja i systemy MES realnie usprawniają proces technologiczny w mleczarni?
Porozmawiajmy o Twoim zakładzie produkcyjnym. Skontaktuj się z nami lub umów na Bezpłatny Warsztat 360.
Proces technologiczny – przykład produkcja Mleka Płynnego (UHT)
Mleko UHT (Ultra High Temperature) to produkt, który jest najlepszym przykładem procesu technologicznego zapewniającego długi termin przydatności do spożycia przy zachowaniu wartości odżywczych. Można wyróżnić w nim trzy etapy:
- Homogenizacja – bardzo istotny proces, któremu poddawane jest mleko podczas procesu technologicznego. Polega on na poddaniu mleka bardzo wysokiemu ciśnieniu, które rozbija duże kuleczki tłuszczowe na mniejsze. Efekt? Mleko ma jednolitą strukturę, a śmietanka nie zbiera się na powierzchni, zapobiega kremowaniu (separacji faz) oraz stabilizuje białka.
- Sterylizacja UHT – proces, który polega na błyskawicznym podgrzaniu mleka do temperatury 135–150°C i utrzymaniu jej zaledwie przez czas od 2 do 5 sekund. Taka temperatura pozwala osiągnąć wymagany efekt sterylizujący (F0) i niszczy wszelkie mikroorganizmy i ich spory, co gwarantuje stabilność produktu przez wiele miesięcy.
- Pakowanie aseptyczne – po sterylizacji mleko musi być schłodzone i rozlane w środowisku aseptycznym (sterylnym). Opakowania wielowarstwowe stanowią barierę przed światłem i powietrzem, dzięki czemu nie ma potrzeby przechowywania mleka UHT w lodówce.
Proces technologiczny w przemyśle na przykładzie produkcji sera twarogowego
Produkcja twarogów jest bardziej złożonym procesem technologicznym, w którym kluczową rolę odgrywa kontrolowana fermentacja mlekowa. Wytwarzanie twarogu możemy podzielić na 4 fazy.
- Przygotowanie i pasteryzacja bazy – mleko chude (lub normalizowane) jest pasteryzowane, aby zniszczyć niepożądane mikroorganizmy oraz w celu denaturacji białek serwatkowych (co zwiększa wydajność i wiązanie wody, a następnie schładzane do temperatury fermentacji (20–25°C).
- Dodawanie kultur bakterii – do bazy wprowadza się wyselekcjonowane kultury bakterii mlekowych, które rozpoczynają proces przekształcania laktozy (cukru mlecznego) w kwas mlekowy. To właśnie spadek pH i wzrost kwasowości powodują koagulację, czyli krzepnięcie białek – powstaje skrzep twarogowy.
- Obróbka skrzepu i odseparowanie serwatki – po osiągnięciu przez skrzep odpowiedniej kwasowości (pH jest sygnałem do zakończenia fermentacji) następuje kluczowy proces odseparowania serwatki. Jak to się robi? W nowoczesnych zakładach nie używa się już sit czy worków – stosuje się wirówki twarogowe lub prasy, które oddzielają suchą masę twarogową od płynnej serwatki.
- Tworzenie produktu końcowego – odsączony twaróg może być skierowany do produkcji:
- serków homogenizowanych / deserów – w celu uzyskania produktu końcowego twaróg miesza się ze śmietanką, cukrem, wsadami owocowymi w stacjach mieszających aż do uzyskania gładkiej konsystencji;
- twarogu kostkowego – tutaj masa twarogowa jest formowana, krojona i pakowana.
Automatyzacja procesu technologicznego
Wszystkie etapy procesu technologicznego w nowoczesnej mleczarni są kontrolowane przez systemy PLC/SCADA i zarządzane przez zintegrowane systemy automatyki (MES/ERP). Rola człowieka ogranicza się do nadzoru i analizy danych:
Szczególnie istotne jest tutaj zadbanie o traceability, czyli możliwość śledzenie historii produktu na całej ścieżce produkcyjnej. Systemy identyfikowalności pomagają kontrolować czas i temperaturę, rejestrując dane dla każdej partii, co umożliwia pełne śledzenie produktu (od skupu surowca po odstawienie produktu na półkę sklepową) oraz, w razie problemu, szybkie wycofanie wadliwej partii z rynku.
W zakładach produkcyjnych stosuje się również systemy CIP (Cleaning In Place). Dzięki nim mycie urządzeń odbywa się automatycznie bez konieczności demontażu urządzeń, co oszczędza czas, wodę i zapewnia najwyższą higienę.
Doświadczenie explitia w automatyzowaniu branży spożywczej pokazuje, że przemysł mleczarski, z jego wrażliwym surowcem, to dla nas wzorcowy proces technologiczny – przykład precyzji i innowacji. Cyfrowy nadzór nad parametrami, takimi jak temperatura, czas, pH i ciśnienie, jest niezbędny, aby produkt finalny był nie tylko smaczny, ale przede wszystkim bezpieczny i zgodny z rygorystycznymi normami.
Zastanawiasz się, jak wygląda nowoczesny proces technologiczny w praktyce? Skontaktuj się z nami i zobacz konkretne przykłady wdrożeń.
Zdobywaj wiedzę, aby wyprzedzić konkurencję! Czytaj bloga explitia
